ovatko aurinkopaneelit todella ”vihreitä”? Aurinkopaneelien ympäristövaikutuksista keskustellaan ja kommentoidaan laajasti, mutta mitkä argumentit ovat päteviä, ja mikä on sosiaalisen median melu?
– Näppäintä argumentteja vastaan aurinkopaneelit ovat, että ne vaativat enemmän energiaa ja fossiilisia polttoaine-polttava laitteet kaivos -, valmistus -, ja liikenne kuin he säästävät., Toinen argumentti on, että valmistusprosessissa käytetään myrkyllisiä kemikaaleja, joista on enemmän haittaa kuin hyötyä.
Aurinkoenergiaa ei ole täydellinen
toisella puolella, se on väitti, että aurinkopaneelit luoda enemmän puhdasta energiaa kuin he ottavat luoda ja top global-yritykset ovat todella esimerkin suhteen kemikaalien käyttö.
Tässä tarkastellaan myönteisiä ja kielteisiä ympäristövaikutuksia aurinkopaneelit ja mitä tulevaisuus on varattuna aurinkoenergian alalla.,
Negatiiviset Ympäristövaikutukset aurinkopaneelit
aloitetaan toteamalla ilmeinen – aurinkoenergiaa ei ole täydellinen. Kuten kaikessa elämässä, on myös varjopuolia ja varjopuolia.
tämä pätee erityisesti pieniin aiheisiin, kuten energian tuottamiseen 7 miljardille ihmiselle kestävällä ja taloudellisella tavalla.
aurinkoenergia ei ole ilman varjopuoliaan. Katsotaanpa niitä täältä:
1. Energian kysyntä-aurinko vaatii huomattavan määrän energiaa etukäteen tuottaa. Kaivostoiminta, valmistus ja kuljetus vaativat kaikki huomattavia määriä energiaa., Kvartsi on käsiteltävä ja puhdistettava, ja sitten valmistaa muita komponentteja, jotka voivat tulla eri tilat (alumiini, kupari jne..) tuottaa yhden aurinkomoduulin. Kvartsin kuumentaminen käsittelyvaiheessa vaatii erittäin suurta lämpöä. Valmistus vaatii useiden materiaalien yhdistämistä uskomattoman tarkasti korkean hyötysuhteen paneelien tuottamiseksi. Kaikki tämä vaatii paljon etupainotteista energiaa. Perinteisillä polttoaineilla, kuten kaasulla tai maalilla,ne uutetaan, puhdistetaan/käsitellään ja poltetaan hyvin suurissa mittakaavoissa,tyypillisesti yhdessä paikassa.
2., Kemikaalit-tuottaa aurinko-luokan pii, puolijohde käsittely liittyy tyypillisesti vaarallisia kemikaaleja. Aurinkopaneelien valmistajasta ja alkuperämaasta riippuen nämä kemikaalit voidaan hävittää tai niitä ei saa hävittää asianmukaisesti. Kuten kaikilla toimialoilla, on esimerkiksi johtavia yrityksiä ja muita, jotka leikkaavat mutkia säästääkseen rahaa. Kaikki yritykset eivät heitä kemikaaleja tai kierrätä sivutuotteitaan kunnolla, mutta siellä on pahoja omenoita.
3. Kierrätys-mitä tapahtuu, kun aurinkopaneelit rikkoutuvat tai ne poistetaan käytöstä?, Vaikka aurinkopaneelien kierrätyksestä ei ole tullut vielä suurta ongelmaa, se tulee lähivuosikymmeninä, kun aurinkopaneelit on vaihdettava. Tällä hetkellä aurinkomoduulit voidaan hävittää muun standardoidun e-jätteen mukana. Maat, joilla ei ole vankkaa sähköistä jätehuoltoa, ovat suuremmassa vaarassa joutua kierrätykseen liittyviin kysymyksiin.
– Nämä ovat tärkeimmät ympäristönäkökohdat ympäröivä PV teollisuuden. Pelko on varmasti syy jatkotutkimuksiin, mutta saattaa numeroiden mukaan olla aiheeton.,
kemikaalit, aurinkopaneelien kierrätys ja hävittäminen
aurinkopaneelien kierrätys ja hävittäminen on keskeinen huolenaihe. Näköpiirissä olevissa ratkaisuissa on selkeä ongelma.
Tämä ei ole niin yleistä tai myrkyllistä kuin miltä se saattaa näyttää. Standard solar modulesin piikiekkoja kapseloidaan yleisesti etyylivinyyliasetaatilla (EVA). Tämä kerros suojaa piikiekkoa. Jos moduuleja ei hävitetä asianmukaisesti ja altisteta erityisille testausolosuhteille, on mahdollista, että huuhtoutumista tapahtuu jonkin verran. Normaaleissa käyttöolosuhteissa näitä materiaaleja ei vapauteta.,
aurinkosähkö on erittäin tehokas hiilen vähentämisessä. Kuten kaikissa teknologioissa, myös tahattomat jätteet tai sivutuotteet on käsiteltävä.
ilmeinen vastaus on kierrättää aurinkopaneelit ja myydä niiden pohja elementtejä. Hyvä teoriassa, mutta tämä polku ei ole taloudellinen, skaalautuva sellainen – vielä.
polkuja eteenpäin
suuria aurinkopaneelien kierrätyslaitoksia on olemassa, mutta ne eivät ole niin yleisiä kuin niiden pitäisi olla.
tätä viivettä odotetaan uusien teollisuudenalojen ja teknologioiden myötä. Auton kierrättäjät eivät ilmestyneet päivä sen jälkeen, kun Model T rullasi pois linjasta., Pullovarastot eivät odottaneet pullojen tuloa. Sähköjätteen kierrättäjät ovat juuri viime aikoina yleistyneet vuosikymmeniä kulutuselektroniikan räjähdysmäisen räjähdyksen jälkeen.
sivutoimialojen kehittyminen alkuteollisuuden ympärille vie aikaa.
vaihtoehtoisen tai täydentävän ratkaisu tuki taloustieteen kierrätys on laittaa maksu päälle aurinkopaneeli valmistajat helpottaa kierrätysprosessia tai toimeksiannon kierrätys ohjelma toteutetaan valmistajilta.
molemmat vaihtoehdot vievät aikaa toteuttaa ja täydellinen.,
aurinkopaneelien kierrätyksen taloutta parannetaan, kun lisää aurinkopaneeleita poistetaan käytöstä. Suuremmat volyymit millä tahansa alalla mahdollistavat mittakaavaekonomian taikuuden.
yksinkertainen ratkaisu aurinkopaneeleissa käytettäviin kemikaaleihin olisi vaihtoehtoisten menetelmien löytäminen moduulien valmistusta varten. Ratkaisu on jo käynnissä, vaikka sen kaupallistamisen aikajanaa on vaikea ennustaa.
vaikka aurinkopaneelien tuotannossa käytetään kemikaaleja, vertailu perinteisiin polttoaineisiin voi tarjota hyödyllisen kontekstin., Minkä tahansa energiamuodon tuottaminen massamittakaavassa edellyttää jonkin verran kemikaalien käyttöä toimitusketjussa.
kivihiili on puhdistettava ja käsiteltävä kemiallisesti kaivostoiminnan jälkeen. Poltettu maakaasu on uutettava kemiallisilla seoksilla. Sekä kivihiiltä että kaasua poltetaan sähkön tuottamiseksi. Ydinenergia itsessään edellyttää erittäin radioaktiivisten materiaalien käsittelyä.
mikään polttoainelähde ei ole täydellinen, jokaisella on omat ympäristöetunsa ja-haittansa.
mutta jotkut ovat parempia kuin toiset.,
aurinkopaneelien valmistuksen ympäristövaikutukset
miten aurinkopaneelit valmistetaan ja mitkä ovat kyseisen prosessin ympäristövaikutukset?
Solar-paneelit ovat muutamia osia: runko, solut, takalevyn, suojakalvo, johtimet ja karkaistu suojalasi. Runko on alumiinia, solut ovat pii, johtimet ovat kuparia ja takalevyn & elokuva ovat yleensä polymeeristä tai muovista-pohjainen materiaali.,
Jotta aurinkopaneelit, raaka-aine on louhittu, tämä on pääasiassa Kvartsia, joka jalostetaan piitä. Alumiini ja kupari tai hopea ovat myös keskeisiä aineita mukana, joka on louhittu, tai saatu kierrätetyistä lähteistä, mutta enimmäkseen ne on louhittu, koska lisääntynyt laajeneminen PV teollisuuden viimeisten 10 vuoden aikana.,
raaka-aineiden louhinnan jälkeen kvartsi jalostetaan elektronipiikiksi. Tähän prosessiin kuuluu kvartsin kuumentaminen korkeassa lämpötilassa uunissa ja sen reagoiminen erilaisten kemikaalien kanssa.
muita valmistusprosesseja tarvitaan puristetun alumiinirungon muodostamiseen ja karkaistun lasin pyörittämiseen. Kaiken valmistaminen vaatii yleensä valtavia määriä energiaa.,
aurinkopaneelit vie paljon energiaa luoda, mutta kokonaispäästöt ovat voimakkaasti etupainotteisesti. Kun aurinkopaneelit on asennettu, ne tuottavat päästötöntä energiaa 25 + vuotta.
valmistusprosessi on merkityksetön ilman kontekstia elinikäinen tuotettu energia sekä miten muiden polttoaineiden pinota.
vastaukset kahteen keskeiseen kysymykseen ovat tässä yhteydessä:
1., Kompensoiko aurinkopaneelien tuottama puhdas energia kaivos-ja valmistusprosessin kielteiset vaikutukset?
2. Miten aurinkoenergian päästöintensiteetti vertautuu perinteisiin sähkön polttoainelähteisiin, kuten kivihiileen?
aurinkopaneelien ja muiden polttoaineiden Hiilipäästöintensiteetti
päästöintensiteetti on energiayksikköä kohti arvioidut elinikäiset (yhteensä) hiilipäästöt. Tämä näkyy grammaa hiilidioksidia vastaava kilowattitunnilta (gC02e/kWh) tai vastaava arvo, tonnia hiilidioksidi-ekvivalenttia per megawattitunti (tC02/MWh).,
mitä pienempi päästöintensiteetti on, sitä parempi on ympäristövaikutus, sillä saman energiamäärän tuottamiseen päästetään vähemmän CO2: ta.
Elinikäinen Hiilidioksidipäästöjä Solar
maalata selkeä kuva, aurinko on hiilijalanjälki, satoja elinkaaren arvioinnit tutkimuksia on tehty viime vuosikymmenen aikana aurinkoenergiaa on päästöjen profiili.
Nämä arviot sisältyvät ylävirtaan, toiminta-ja loppupään vaiheissa energiantuotannon eri energialähteiden, kuten aurinko-PV, solar thermal, tuuli, ydinvoima, maakaasu ja kivihiili.
vuonna 2014 Yhdysvalloissa., Department of Energy National Renewable Energy Laboratory (NREL) turvatarkastus 400 näiden tutkimusten osuus on eroja, poikkeavuuksia ja muita muuttuvia tekijöitä tietoja. Tämän jälkeen tiedot yhdenmukaistettiin erillisillä oletuksilla vertailutarkoituksiin.
tulokset osoittivat, että aurinkopaneelit vaativat noin 60%: sta 70% niiden energian etukäteen, noin 25% käytön aikana ja noin 5%: sta 20% sen jälkeen heidän tuottavaa elämää.,
Hiilen toisaalta syntyy ~98% sen päästöjä käytön aikana prosessin (kaivos, kuljetus, poltto jne.) ja vain 1% aikana alku-ja loppupään prosessit.
Solar-paneelit ovat nykyään lähes 50% enemmän tehokas kuin silloin, kun tämä tutkimus tapahtui
Kuten voisi olettaa fossiilisiin polttoaineisiin perustuvan energiantuotannon menetelmät tuottavat enemmän CO2 kuin uusiutuvista lähteistä per kWh.
mitä ei olisi voinut odottaa, on se, kuinka suuri aukko polttoainetyyppien välillä on.,
elinkaaren päästöjen intensiteetti solar PV on noin 40 gC02/kWh.
hiilen elinkaaripäästövoimakkuus on noin 1 000 gC02 / kWh.
kivihiili tuottaa 25x enemmän hiilidioksidia kuin aurinkoenergia saman energiamäärän tuottamiseksi.,
Päästöjen Intensiteetti Varianssi
Yksi varoitus huomautus puolesta uusiutuva energia on, että piin aurinkopaneelien NREL: n yhdenmukaistamista, mikä on 13,2% 14,0% tehokas.
– Tämä oli tarkka edeltävinä vuosina 2014, mutta tänään, poly-kiteinen aurinkopaneelien säännöllisesti saavuttaa tehokkuusetuja >19.5%.
aurinkopaneelit ovat nykyään lähes 50% tehokkaampia kuin tämän tutkimuksen aikana. Samasta valmistusvajeesta syntyy enemmän kWh: n puhdasta energiaa, mikä vähentää aurinkosähkön päästöintensiteettiä entisestään.,
huonoimmatkin arviot aurinkoenergian PV: stä ovat edelleen 3x parempia kuin kivihiilen parhaat arviot (molempien tilanteiden toteutuminen on epätodennäköistä).
mediaani ja yhdenmukaiset arvot maali tarkemman kuvan päästöjen intensiteetti polttoaineen tyypit (osuus tilastollinen harha).
harmonoidun arvo katsotaan myös auringon säteilyvoimakkuus arvo 1700kWh/m2, joka on suunnilleen yhtä suuri tasoille ympäri Alberta ja Saskatchewan.
Päästöjen intensiteetti on uskomattoman tärkeä mittari, joka on otettava huomioon, kun arvioidaan ympäristövaikutuksia aurinkoenergiaa.,
Muut tutkimukset ja meta-analyysi on tehty, joka vahvistaa ympäristövaikutukset aurinkopaneelit verrattuna muiden polttoaineiden lähteistä löytyi NREL.
Katso Brookhaven National Laboratory PV Environmental Research Centre, ja Energy Policy studies lisää analyysi.
Energian Takaisinmaksuaika aurinkopaneelien
Jos aurinkopaneelit ottaa enemmän energiaa luoda kuin ne tuottavat yli elinaikanaan, tai vastaavasti, jos alkupään vaikutukset aurinkopaneelien valmistus on huonompi kuin toiminnallisia hyötyjä, teknologia on pohjimmiltaan virheellinen.,
Ihmiset usein katsoa sijoitetun pääoman tuotto (ROI) tai takaisinmaksuaika mittari arvo taloudellisia investointeja. Kauanko kestää, että saan rahani takaisin?
25 vuoden takaisinmaksuaika ei saa useimpia innostumaan, mutta 3 vuoden takaisinmaksuaika saisi eniten sijoittajien huomiota.
Tämä sama kysymys voidaan muotoilla energian tuotannon ja hankintojen ympäristövaikutusten arvioinnin aurinkopaneelit – kuinka kauan kestää, kunnes solar power-järjestelmä tuottaa tarpeeksi energiaa kompensoimaan energia kesti tuottaa?,
aurinkoenergian takaisinmaksuaika riippuu sijainnistasi, sillä erilaiset sääolosuhteet vaikuttavat auringon tuotantoon. Saharan autiomaahan asennettu aurinkopaneeli tuottaa enemmän energiaa ja takaisinmaksua paljon nopeammin kuin sama napapiirin yläpuolelle asennettu paneeli.
jälleen Kerran, NREL tarjoaa joitakin huomionarvoisia tietoja. Tämä tieto sisältää moduulin, kehyksen ja järjestelmän komponenttien tasapainon valmistuksen.,
Multi-kiteinen aurinkopaneelien energian takaisinmaksuaika vain 2 vuotta.
toinen suotuisa huomautus on, että arvo perustuu oletettuun aurinkopaneelin tehokkuuteen 14%. Nykyään aurinkopaneelit ovat 40-50 prosenttia tehokkaampia.
tätä ajatellen on kohtuullista olettaa, että aurinkopaneeleilla on noin 1-2 vuoden energian takaisinmaksuaika.,
Jos sinulle tarjottiin sijoitusta 2 vuoden takaisinmaksuajalla, ottaisitko sen?
sähkön Polttoainelähteiden ympäristövaikutukset
aurinkoenergian ympäristöhyödyt vaihtelevat myös sen mukaan, mikä energiamuoto on siirtymään.
Kuten aiemmin luku ehdottaa, tuottaa aurinkoenergia sen sijaan käyttää hiilivoimaloita verkkoon sähköä on paljon edullisempaa kuin jos sinulla olisi asentaa aurinkopaneelit offset pääasiassa vesi-tai tuulivoimalla tuotettua sähköä verkkoon.,
On olemassa useita muita syitä asentaa aurinkopaneelit vaikka ruudukko on powered by uusiutuvien energialähteiden (kuten lievittää painetta verkkoon ja alentaa kustannuksia elinikänsä aikana sähköä omistus), mutta niitä ei ole esitetty tässä.
Maakunnissa kuten Nova Scotia, Saskatchewan ja Alberta olisi hyötyä aurinkoenergiaa eniten, koska energiaa näissä maakunnissa on peräisin lähinnä fossiilisten polttoaineiden.
Quebec hyötyy vähiten aurinkoenergian käyttöönotosta, sillä niiden verkko on jo lähes päästötön.
Johtopäätös
Aurinkoenergia ei ole täydellinen, mutta kaiken kaikkiaan se tarjoaa positiivisia net ympäristövaikutuksia ja taloudellisia vaikutuksia.
Kyllä, aurinkopaneelien louhintaan / valmistukseen tarvitaan valtavasti energiaa ja kyllä, valmistusprosessissa käytetään kemikaaleja., Nämä kaksi kiistatonta seikkaa eivät kuitenkaan rinnastu aurinkopaneeleihin, joilla on negatiivinen nettovaikutus, kuten tiedot antavat ymmärtää.
aurinkopaneelin luomiseen tarvittava energia palautuu alle 2 vuodessa. Vaikka otetaan huomioon, valmistus ja jalostus vaiheessa aurinko, päästöjä syntyy 3x 25x vähemmän kuin tuottaa sama määrä energiaa fossiilisista polttoaineista.
solarenergian käytön vähentyneet päästöt verrattuna fossiilisiin polttoaineisiin (erityisesti kivihiileen) tekevät teknologiasta erittäin hyödyllisen.